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食道癌是发生在食管上皮组织的恶性肿瘤。发病率占肿瘤发病率的第八位,而死亡率则占肿瘤死亡率的第六位。80%死亡病例来自发展中国家。食道癌依据病理特性分为两个亚型:鳞癌(Esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)和腺癌(Esophageal adenocarcinoma,EAC),鳞癌是主要的亚型,全球95%的食道癌的病理分型为鳞癌。食道鳞癌主要是产生于食道的鳞状上皮,而腺癌主要来源于食道与胃交界处的腺体。流行病学调查认为过热饮食、吸烟和嗜酒是造成发病的主要原因。MicroRNA是近年来发现的一类小的非编码的RNA,对基因的表达起负向调节作用。它通过诱导mRNA的降解和抑制翻译等方式抑制转录后的基因表达。miRNA通过碱基互补配对识别靶基因并诱导其降解。miRNA的识别位点通常位于mRNA的3’UTR区。研究发现miRNA在肿瘤组织中异常表达。最近针对食管癌的miRNA表达谱的分析发现正常食管细胞系、ESC和EAC之间的microRNA表达谱各不相同。而miR-100的表达低调同时出现在食道癌的两个亚型之中。在食管鳞癌细胞中,miR-100的表达水平显著低于正常食管上皮细胞,但鲜有见其作用靶基因和调节机理的报道。本研究通过构建miR-100表达质粒和脂质体转染的方法将miR-100转入食管鳞癌细胞系EC109中,筛选出稳定高表达miR-100的克隆,在此基础上进一步进行了microRNA抑癌机理的研究。我们发现miR-100能够调节食管癌细胞的某些生物学特性,如其抑制了食管癌细胞的增殖,研究表明miR-100可调节食道癌细胞的细胞周期并抑制食管癌细胞从G1期进入S期,减少了食管癌细胞在S期和G2/M期的细胞比例,从而降低癌细胞的增殖;此外,miR-100还具有抑制食管癌细胞的迁移和侵袭的能力,促进了癌细胞的凋亡;体外软琼脂成瘤性试验和裸鼠荷瘤试验,均发现miR-100具有明显的抑制肿瘤生长的作用。本研究还进一步鉴定了miR-100的作用靶点,揭示了miR-100抑制食道癌细胞生长,促进癌细胞凋亡和抑制其致瘤性的的作用机理。Luciferase报告基因检测试验和qRT-PCR以及Western blot的分析结果显示,miR-100可显著抑制趋化因子受体CXCR7(CXC chemokine receptor7)和成纤维细胞生长因子受体FGFR3(fibroblast growth factor receptor 3)的表达。CXCR7是趋化因子受体家族的一员。CXCR7在多种肿瘤组织中高表达如肺癌、乳腺癌、前列腺癌和肝癌等。CXCR7的高表达可以促进细胞的生长、迁移并在实验动物体内促进肿瘤生长。CXCR7有两个配体分别为CXCL11和CXCL12。研究发现CXCL12与CXCR7的相互作用可以促进细胞的迁移并与胰腺癌患者的预后相关。FGFR3是成纤维细胞生长因子受体家族成员。他是一个跨膜蛋白,分膜外、跨膜和膜内区组成,膜外区含有3个免疫球蛋白相似区,胞内区具有酪氨酸激酶活性。与配体结合后FGFR3的可以激活下游通路并参与调节细胞的生长、分化、血管形成、损伤修复和胚胎发育等生理过程。在肿瘤中激活FGFR3通路可以促进细胞的生长、迁移和。实验结果表明miR-100可通过抑制CXCR7和FGFR3的表达实现调控食道癌细胞生长、凋亡、迁移侵润和致瘤性的作用。本研究为食道癌的基于miRNA的基因治疗提供了新的思路。